机械制造技术课程设计-后托架831001工艺及钻M6及φ6孔夹具设计

第1页共34页设计说明书题目：后托架零件的工艺规程及夹具设计全套设计图纸加V信153893706或扣3346389411摘要后托架组件后，本设计的主题是工艺加工/夹具设计，主要内容包括后托架零件后的设计和夹具设计两部分，主要用于零件的过程分析和确定零件图纸和毛坯图，开发加工过程和加工过程，然后对后托架设计进行夹具部件装配图和特定零件图，夹紧力和夹紧力计算和固定误差分析，总结夹具简单说明。关键词：后托架，工艺，工序，夹具，夹紧力，定位。ABSTRCTAfterstentcomponents,isthetopicofthisdesignprocess/fixturedesign,themaincontentsincludethedesignofthebracketpartsaftertwoparts,fixturedesignanditismainlyusedforpartsofprocessanalysisanddetermineblankdrawingpartsdrawingandblankdrawing,developmentprocessandmachiningprocess,thenthestentdesignfixturepartsassemblydrawingandtheanalysisofthespecificpartdrawing,clampingforceanalysisandclampingforcecalculationandfixedtheerroranalysis,summarizesthefixturesimpleinstructions.Keywords:Base,technology,process,fixure,clampingforceandlocation.目录ABSTRCT 3一、零件的作用 5二、零件的机械工艺分析 5一、确定毛坯的制造形式 6第四章拟定加工工艺路线 8一、基准的选择 8（一）粗基准确定 8（二）精基准的确定 9二、制定工艺路线 9第五章零件加工工序设计 12一、粗精铣底端面 12（一）刀具的选择 12（二）余量的确定 12二、钻孔，扩孔，铰孔 13（一）钻38的孔mm 13查找参考文献[1]表15-33 13（二）扩孔至39.750mm 14（三）铰40mm孔 14三、钻扩铰孔 15（一）钻28mm 15（二）扩孔至 16（三）铰 16（五）扩孔至25.2mm 18（六）铰 19四、铣油槽23 20（一）刀具的确定 20（二） 20五、钻2-Φ13，2-Φ10的孔 21（四）切削工时 22七、锪孔2-Ф20，Ф13孔至要求尺寸 23八、钻孔M6，钻深孔Ф6 24第六章夹具设计 26一、问题的提出 26二、定位基准的选择 26三·计算切削力及夹紧力 27四、定位误差分析 28五、夹具设计及操作简要说明 28总结 29致谢 30参考文献 31CA6140机床后托架加工工艺及夹具设计第一章绪论工业是设备制造业的基础工业，是面向传统机械工业，国防工业，汽车工业，航空航天工业，电子信息工业等加工业提供广泛的机床加工设备之一。车床主要是机床刀具车削加工中的工件旋转。车床除外圆外还可用于镗孔，堆焊，钻孔和铰孔，车床的多功能性能够使工件在定位安装完成后进行多种加工，提高生产效率。是最广泛应用于机床制造和维修工厂的机床。后托架制造容易，成本低，坚固耐用，维修方便等优点。此设计主要针对普通车床尾架设计后的战斗。特殊夹具设计和加工精度，降低劳动强度，提高加工效率,充分发挥机床性能的延伸性具有重要影响。本主题的目的是基于对后托架特征的分析，讨论了设计时应注意的问题及其应用范围。第二章零件的分析一、零件的作用后托架的作用：机床和灯杆，螺丝连接。二、零件的机械工艺分析一，技术分析，目的是检查零件结构形状和尺寸精度和位置精度，表面粗糙度，材料要求和热处理技术是否合理，是否方便加工和装配;二，通过技术分析，进一步了解部分工艺要求，制定合理的工艺流程。零件批量生产的时候应注意：（1）方便的夹紧部件应方便定位和夹紧结构的工作时间，夹紧较少。（2）加工零件结构的方便性应尽可能标准化，以便使用标准化工具和测量工具。还要注意刀片和进刀同时，容易保证加工精度，减少加工表面硬表面等。（3）主要有两部分加工面，底面和侧面分别有两个主要加工面之间的一定位置，工艺分析如下：备件：这主要是用于后续加工的平面铣削加工表面。2.简介：加工表面主要为40mm，30.2mm和25.5mm孔加工，主加工面为40mm，30.2mm和25.5mm孔，供以后加工。第三章毛坯的确定一、确定毛坯的制造形式确定毛坯，选择毛坯类型及其制造方法。锻造，坯料，焊接，压制，形状和板材类型等。确定坯料，考虑以下因素：（一）了解零件的材料及其力学性能当选择材料零件时，将识别毛坯的类型。材质为铸铁，例如选择板坯;材料为钢，且机械性能要求高，可选锻件;当机械性能要求较低时，可选材料或铸钢。（二）了解零件的形状和尺寸复杂成型坯料铸造方法。薄壁零件，无砂铸造;尺寸适合使用铸砂铸造;中小型可采用更先进的铸造方法。（三）了解生产类型批量生产应选择坯料制造方法，高精度和生产率的坯料，高成本的制造可以降低成本，减少材料消耗，以补偿加工。如果使用铸造金属模具机或精密铸造;锻件应使用锻造，冷轧和冷拉型材等。应使用板材进行小批量生产是手工或锻造。（四）了解生产条件毛坯必须结合具体生产条件，如实际现场毛坯生产水平和能力，外包可能等。有条件地，应积极组织专门生产区域，统一供应毛坯。（五）考虑利用新工艺、新技术和新材料的可能性目前空白制造在新技术，新技术和新材料开发方面非常快。如精密铸造，精密锻造，冷轧，冷挤压，粉末冶金和工程塑料，机器，应用的利润。这些方法应用后，可大大降低加工能力，有时甚至可承接不再加工，其经济效果非常显着。零件材料为HT200，考虑到零件在工作过程中经常是冲击载荷，强度也能保证材料零件。由于批量生产零件和零件尺寸不大，选择压铸，成型机，精密铸造为2级，可以满足铸件尺寸的要求，这从考虑生产率和保证加工精度也应该。二、毛坯形状及尺寸确定坯料的形状和尺寸由坯体的形状，表面上的零件，结构尺寸和加工余量，以及零件，为了减少劳动力的加工，尽一切努力实现较少或无加工。然而，由于现有机械制造技术存在的库存和现有限制的成本，而且产品零件的加工精度和表面质量的要求越来越高，因此一些坯料表面仍需要一定的机械加工余量，从而通过机械加工部件的技术要求。坯料尺寸和模具零件尺寸之间的差异称为加工余量。铸造标称尺寸允许脚的最小和最大尺寸之间的差“被称为铸造尺寸公差。第四章拟定加工工艺路线一、基准的选择基本选择是技术机械工艺设计原则的重要工作之一。基本水平选择正确合理，可以使得到加工质量保证，提高批量生产效率。否则，会产生技术过程中的问题。（一）粗基准确定原始基准选择应满足下面要求：1.粗基准应选择加工面粗糙基准。目的是确保加工表面的精度而不是位置的关系。如果工件表面上的表面有几种准备，则应选择在每个位置的表面上进行处理，并将高表面精度作为基准。为了使壁厚均匀，形状对称，夹具较少等2.在粗糙基准的表面上选择更均匀的重要工作处理量。例如：机床车床床导轨表面是其余体积均匀表面的重要性。当选择加工轨迹面作为粗糙基准v，v时，下侧加工车床基准下侧作为精细加工引导面。所以你可以确保均匀去除较少的边距，保持表面和细致的组织，增加耐磨性。3.表面应选择最小加工余量作为基准。因此，我们可以确保表面有足够的加工余量。4.应选择尽可能水平，平整，面积大，粗糙基准，足以确保精确定位夹紧可靠。一个门，立管的表面，闪光，毛刺不应该选作基准原油，根据需要进行预处理。5.粗基准应避免重复使用，因为表面的基准粗糙。确保表面之间的位置精度。6.基准的选择是设计过程规划和生产部件的重要工作之一非常重要。定位基准面的第一选择，使用v块定位组件（二）精基准的确定精细基准的选择要符合以下原则：1.为确保每个机械加工表面部件都能分配足够的剩余量，请选择最小/粗糙基准。2.为了确保零件加工表面而不是表面的相对应位置要求，要选择粗糙表面加工的基准。当零件加工表面时，选择具有高要求的加工表面的位置，对工件表面没有粗糙的基准。3.重要的表面加工余量，以确保均匀的零件，选择重要的表面粗糙基准。重要的加工在零件表面高精度，以满足加工面或孔精度的要求，当粗加工应尽可能使其加工余量尽可能。4.为了使位置稳定，可靠，选择毛坯尺寸和位置比可靠，光滑和干净的表面粗糙基准。因为表面应该是自由锻造毛坯粗基准和浇注立管铸造，分型表面缺陷如毛刺和固定夹具，还应使夹具结构简单，操作方便。5.原基准应尽量避免重复使用，特别是在相同尺寸的方向只允许夹具。由于粗糙基准是粗糙的，粗糙的表面，所以形位误差大，如果第二次夹紧使用相同的粗糙基准，两个夹紧面上的工作可产生较大的相互位置误差。6.φ40孔作为定位基准，处理加工表面和孔。纯基准重复问题，主要考虑设计基准和过程基准不一致。二、制定工艺路线作为工艺路线的起点，应使部分几何形状，尺寸和位置精度的准确性达到技术要求，以获得合理的保证。通过对组件的技术要求经过认真考虑，制定以下两种工艺计划：方案一：10铸铸造20热时效处理30检检验毛坯40铣粗精铣底面50钻钻，扩，铰，孔60钻钻扩铰孔70铣铣油槽2380钻钻2-Φ13，2-Φ10，2-Φ20孔至Φ1090扩将2-Φ13扩孔至要求尺寸100锪锪孔2-Ф20，Ф13孔至要求尺寸0钻钻孔M6，钻深孔Ф60丝攻螺纹M6130检检查方案二：10铸铸造20热时效处理30检检验毛坯40钻钻，扩，铰，孔50钻钻扩铰孔60铣粗精铣底面70铣铣油槽2380钻钻2-Φ13，2v-Φ10，2-Φ20孔至Φ1090扩将2-Φ13扩孔至要求尺寸100锪锪孔2-Ф20，Ф13孔至要求尺寸0钻钻孔M6，钻深孔Ф60丝攻螺纹M6130检检查工艺计划和第二个区别是，计划首先再次钻铣面，违反面前孔后的原理，先大孔，后小孔，遵循安排的工艺原则，铣面后钻孔Φ40，用2-Φ40孔作为定位基准，更好地保证工件的精度，综合考虑我们的选择方案一具体的工艺路线如下10铸铸造20热时效处理30检检验毛坯40铣粗精铣底面50钻钻，扩，铰，孔60钻钻扩铰孔70铣铣油槽2380钻钻2-Φ13，2-Φ10，2-Φ20孔至Φ1090扩将2-Φ13扩孔至要求尺寸100锪锪孔2-Ф20，Ф13孔至要求尺寸0钻钻孔M6，钻深孔Ф60丝攻螺纹M6130检检查第五章零件加工工序设计粗精铣底端面（一）刀具的选择刀具选用HSS立铣刀，刀片采用YG8，，，，。（二）余量的确定1.铣削厚度的确定加工余量小，一次走刀铣完，则2.进给量及切削速度的确定据铣床说明书，其功率为为7.8kw，中等刚度。由表得出数据，则（4-1）据机床标准，取＝1450（4-2）因为＝1450r/min所以（4-3）据机床标准选取3.计算工时切削长度：，，则工时为（4-4）二、钻孔，扩孔，铰孔（一）钻38的孔mm查找参考文献[1]表15-33取f=1.3mm/rL=60mm<3dw查找参考文献[1]表15-37取v=0.37m/sn===175.8r/min（4-5）据机床参数和文献[3]表2选取n=180r/min真实切削速度v===0.38m/s（4-6）切削深度a=21mm切削长度：L=65.0mm查找文献[2]表22取入切量和超切量y+△=14.0mmt===0.370min（4-7）（二）扩孔至39.750mm由参考文献[1]表15-4取f=1.1mm/zv=0.44m/sn=3.40r/s切削长度：L=60.0mm查找文献[2]表22，入切量和超切量y+△=15mmt===0.370min（4-8）（三）铰40mm孔参考文献[2]表3至1F/r=2.5mm通过参考[2]表33取CV=15.60，zv=0.20xvyv=0.50m=0.10=0.50参考文献[1]表15-36Kv=0.90通过参考[2]表32磨刀取刀面后极限为0.80mm刀具耐用度T=7200.0sv==（4-9）n===138.50r/min（4-10）按机床参数和文献[3]表2-选取n=140.0r/min真实切削速度v===0.293m/s（4-11）切削长度：L=60.0mm查找文献[2]表22取钻削入切量和超切量y+△=15mmt===0.22min（4-12）钻扩铰孔（一）钻28mm参考文献[1]表15至33F/r=1.1mmL=60.0mm<3dw取K=1.0参考文献[1]表15-37V=0.350m/sn===238.9r/min（4-13）根据机器参数和文献[3]表2-选择n=236.0r/min=3.930r/s真实切削速度v===0.346m/s（4-14）切削厚度a=14mm切削长度：L=60.0mm据文献[2]表22查得钻削入切量和超切量y+△=mmt===0.3min（4-15）（二）扩孔至29.9mm参考文献[1]表151-4取f=0.80mm/zv=0.460m/s，n=4.90r/s切割工作时间：L=60.0mm长度L用于处理根据文献[2]表22采用钻进切削量和超y+delta=mmt===0.31min（4-16）（三）铰30.20mm孔参考文献[2]表3至1F/r=2.50mm通过参考[2]表33取CV=15.60zv=0.20xvyv=0.50m=0.10参考文献[1]表15-36Kv=0.90通过参考[2]表32磨刀取刀面后极限为0.80mm刀具寿命T=7200sv===0.265m/s（4-17）n===167.7r/min（4-18）按机床参数和文献[3]表2-选取n=170r/min实际切削速度：v===0.269m/s（4-19）工时：L=60.0mm查找文献[2]表22得出钻削入切量和超切量y+△=mmt===10s=0.17min（4-20）（四）钻23的孔mm参考文献[1]表15至33F/r=0.750mmL=60.0mm<3dw取K=1.0参考文献[1]表15-37V=0.350m/sn===290.80r/min（4-21）由机床参数和文献[3]表2-选取n=300.0r/min真实切削速度v===0.359m/s（4-22）切削深度a=0.5mm切削长度：L=60.0mm由文献[2]表22取钻削入切量和超切量y+△=9mmt===0.130min（4-23）（五）扩孔至25.2mm参考文献[1]表15-4取f=0.80mm/zv=0.440m/sn=5.60r/s切削长度：L=60.0mm文献[2]表22钻削入切量和超切量y+△=10mmt==0.26min（4-24）（六）铰25.5mm孔参考文献[2]表3至1F/r=2.0mm33参考文献[2]表取CV=15.60zv=0.20xv=0.10yv=0.50m参考文献[1]表15-36Kv=0.90通过参考[2]表32磨刀取刀面后极限为0.80mm刀具寿命T=7200.0sv===0.09m/s（4-25）n===67.40r/min（4-26）查找机床参数和文献[3]表2-选取n=67.0r/min真实切削速度：v===0.090m/s（4-27）切削长度：文献[2]表22取钻削入切量和超切量y+△=10mmt===0.520min（4-28）四、铣油槽23（一）刀具的确定刀具选用HSS立铣刀，刀片采用YG8，，，，。（二）铣削用量确定1.铣削厚度的确定加工余量小，一次加工2.每次进给量及切削速度的确定检查X51铣床规格，其功率为7.8kw，通过表找到，（4-29）查找机床标准选取＝1450.0（4-30）当＝1450.0r/min时（4-31）按机床标准选取3.计算工时切削工时：，，，则机动工时为（4-32）五、钻2-Φ13，2-Φ10的孔机床：Z525钻床工具：根据手工选择表10-61HSS麻花钻Φ10（1）f/r=0.130mm进料的选择（2）选择切割速度V=24.0〜34.0m/min。V=30.0m/min（3）确定钻机的主轴转速ns==1364.2r/min（4-33）与1364.2r/min相近的机床转速为1450.0r/min。现选取=1450.0r/min。所以实际切削速度：==（四）切削工时查《工艺手册》表6.2-1。t=i;其中l=10.0mm;=4.0mm;=3.0mm;t=2x（）=2x（）=0.0234(min)（4-35）六、将2-Φ13扩孔至要求尺寸根据相关数据，使用钻头铰孔，进给和切削速度以及相同尺寸的固体孔在切削速度和进给量之间的关系式中的、——加工实心孔进的切削用量.现已知=0.36mm/r(《切削手册》)表2.7=42.25m/min(《切削手册》)表2.13（a）进给量取f/r=1.5*0.36=0.36mm根据机床选择为0.5mm/r（2）切割速度V=0.4*42.25=42.25m/min。（3）确定机床主轴转速ns==384.48r/min（4-36）接近384.40r/min机器速度375.0r/min。现在选择=375.0r/min。所以真实切割速度==（4-37）（四）切削工时查找《工艺手册》表6.2-1。t=i;其中l=4.0mm;=6.0mm;=0mm;t===0.053(min)七、锪孔2-Ф20，Ф13孔至要求尺寸根据相关资料，使用经济钻头，进给速度和切割速度以及相同尺寸的固体孔在切割速度和进料的关系式中的、——加工实心孔进给的切削用量.现已知=0.36mm/r(《切削手册》)表2.7=42.25m/min(《切削手册》)表2.13（一）进给量的选取取f=1.5×0.36=0.51mm/r查机床选取0.5mm/r（二）切削速度的确定v=0.4×42.25=16.9m/min.（三）确定机床主轴转速ns==269r/min（4-39）与269r/min相近的机床转速为300r/min。现选取=300r/min。实际切削速度==（4-40）（四）切削工时查找《工艺手册》表6.2-。t=i;其中l=4.0mm;=6.0mm;=0mm;t===0.0670(min)（4-41）八、钻孔M6，钻深孔Ф6（一）选用高速钢锥柄麻花钻1.查找《工艺》表3.1－6）得出《切削》表和《工艺》表查得（《切削》表2.15）（4-42）2.查机床选取（4-43）3.基本工时：min（4-44）（二）攻螺纹M6mm：1.M6mm高速钢机用丝锥工件螺距，即（4-45）2.按机床选取3.基本工时（4-46）第六章夹具设计由于要提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，设计专用夹具。由老师决定，设计工序的分布为钻5，扩孔和铰孔钻夹具。一、问题的提出在机械制造中，夹紧工件（工具）和导向装置，称为夹具。固定加工对象，用于建筑或检测设备的所有权和验收。在加工过程中，为了保证加工精度，首先要用机床在工件上做正确的位置，并确定工件在机床上的正确位置或夹具处理，称为定位工件。应在定位后固定，这总是在加工过程中称为定位夹紧位置不变。在机床和夹具定位时，夹紧工件过程称为夹紧工件。夹紧工件装置称为机床夹具，简称夹具。夹具主要用于钻孔，铰孔和铰孔，工艺加工精度不高，因此，只考虑如何提高生产效率，精度要考虑。二、定位基准的选择第一步是选择位置数据处理路由。定位基准选择必须合理，否则会直接影响部件的配置，在备件加工和加工质量方面制定到底。基准不当选择倾向于增加工艺或工艺路线不合理，或使固定设计更加困难，即使零件加工精度（特别是位置精度）要求较低。所以我们应该根据零件加工技术的要求，从零件加工精度到乞求，选择定位基准。后面这个过程和完成，由于铣削技术要求不高，也没有高度的平行度和对称性，因此我们应该考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。我们使用端面，圆柱和型材作为定位基准，使用支撑销，销块和V形块组，以提高加工效率，缩短辅助时间，决定使用手柄作为紧固装置。三·计算切削力及夹紧力确定夹紧力，夹紧点的方向和尺寸。当确定第三元件的夹紧力以分析工件的结构特性时，必须考虑加工要求，作用在工件上的外力，例如切削力，定位装置的结构和布置。夹紧力第三要素的夹紧结构设计起着决定性的作用。只有夹紧力的分布是合理的，适当的尺寸，在正确的方向上实现良好的效果。1选择夹紧力的方向夹紧力方向应垂直于主位置基准夹紧力的方向和切削力，重力在同一方向上的最佳假象2.夹紧力点应能保持工件定位稳定可靠，不会造成工件夹紧工件位移或偏移。3.尽量避免或减少工件夹紧变形4.夹紧点应接近零件的加工5.夹紧力计算的大小假设1系统为刚性系统，切削过程处于稳定状态。6.在正常情况下，只考虑系统中的切削力（扭矩）;切削力（扭矩）采用切削原理，公式计算。重工件人工制品应考虑重力的影响。在高速运动伪影中，必须包括在惯性力中。7.分析夹紧最不利的瞬态状态，根据计算夹紧力所需条件的静态平衡方程计算夹紧力因为这个过程主要完成钻孔，钻孔力。“切割手册：钻削力式（5-2）钻削力矩式（5-3）式中：代入公式（5-2）和（5-3）得该程序在孔加工，夹紧力方向和切削力方向相同。所以夹紧计算没有太大的意义。需要定位销的强度，夹紧部分的刚度可以满足加工要求。四、定位误差分析工件过程基准为心孔，当工